四川省金阳县城区古滑坡的新认识

邹永才

(重庆蜀通岩土工程有限公司，重庆 401147)

金阳县城地处四川省西南部，凉山彝族自治州东部边缘，地质环境条件复杂，属地质灾害高易发区。前人研究认为金阳县城地处古滑坡体上[1]，自省计委1989年立项以来，许多地质工作者对金阳县城区的地质灾害防治工作开展了大量的调查、区划、勘查设计和局部处治等工作。近20 a来，许多工作者一直沿袭着“金阳县城位于古滑坡堆积体上”的长期认识。根据核工业西南勘察设计研究院有限公司的《金阳县城区滑坡工程地质勘查报告》[2]，金阳县城古滑坡总体积约2×108m3，推测古滑坡滑体厚度在60～140 m之间，古滑坡目前整体稳定。在“5.12”汶川大地震中，四川省许多位于高陡斜坡上的集镇村庄遭受了毁灭性的地质灾害危害，金阳县城位于古滑坡堆积体上，地质环境条件复杂，是否面临着同样的灾害风险？地方政府在修编城市总体规划中面临着艰难决策。因此，分析研究金阳县城区的地质环境条件，为修编城市总体规划和灾害防治提供依据，具有十分重要意义。2012年，笔者对金阳县城区开展了系统的地质环境调查与评价工作，在大量工程地质测绘的基础上，通过典型区域的物理勘探、工程钻探综合手段，取得了一些新的实际资料。根据所取得的成果资料，结合区域地貌形态的演化与形成、区域地质构造特征及地层结构特征进行了综合分析研究，对金阳县城古滑坡有了一些新的认识，认为金阳县城区实际为金阳河三级阶地，而非岩质古滑坡。

1 地貌形态的演化与形成

金阳县城南北向展布于金沙江左岸一级支流金阳河右岸斜坡上(图1)，南北总长约2.25 km，中部东西向最宽约500 m，南北端宽仅数十米，平面呈“梭”型形态,分布海拔1 250～1 360 m，北高南低。县城西靠南北向展布的黑竹洛山，城区与山脊高差超过620 m，斜坡平均坡角42°；县城东临金阳河，河谷深切高度近310 m，岸坡平均坡角30°；坡脚金阳河自北向南发育，总体平直，河床宽20～40 m，纵坡平缓，冲刷较强。县城背靠的斜坡中部略凹，南北略突，略具“圈椅”状形态，形状很像滑坡后壁，中部较宽缓平台也与滑坡台阶很相像，这些特殊的地貌形态特征是许多地质工作者判定金阳县城为古滑坡的直观识别依据之一。县城后这一略具“圈椅”状的陡峻斜坡及宽阔平台真的是古滑坡壁与滑坡台阶的残留产物吗？笔者在大量调查分析的基础上，结合诸多学者对区域内金沙江贯通演化的研究成果，深入分析了研究金阳县城区特殊地貌形态的演化与形成特征。

图1 金阳县城区地貌特征

研究金阳县城区地貌形态的演化与形成离不开对金阳河的分析研究，而金阳河作为金沙江一级支流(图2)，自然与金沙江的演化变迁有着密切关系。很多学者[3-5]对长江上游水系格局的变迁进行过大量研究，任美锷等[6]认为金沙江原来的流向是由北向南，在第四系早期或中期发生袭夺后改向东流，并与四川盆地水系连为了一体。杨达源等[7-8]认为古河道原本向南流，金沙江下段“W”型的曲折河段都是沿南北向断裂构造发育形成，后来被袭夺才逐渐形成了向东流的现代金沙江，金沙江石鼓-宜宾河段的贯通时代距今100×104a左右，在金沙江贯通之前向南流的古水系形成了众多“高阶地”堆积物。

图2 金阳县水系图

2012年笔者在金阳县城区开展工程地质测绘和勘探工作时，通过物探及钻探揭露发现县城台地区的堆积物厚度达140 m以上[9]，成分主要为碎块石、砂砾、粘土等。浅表层主要为第四系全新统时期的崩坡积堆积物，中部为中至晚更新统时期的冲积堆积物，下部则为早更新统时期的冲积堆积物，形成时代早于金沙江古水系的贯通形成时代，这些堆积物具有一定的冲洪积与崩坡积呈层交替堆积特征(图3)。金阳河是沿金阳断裂溯源侵蚀而形成，流向由北向南，它是金沙江贯通前南流的古水系支流。由于金沙江贯通以来切割强烈，导致其支流金阳河随之发生溯源深切，古金阳河谷底部的堆积物得于保留，形成了“阶地”。调查发现，在金阳河谷流域两岸存在三级阶地，阶地面海拔分别为1 050 m、1 100 m和1 250 m左右，县城区海拔1 250～1 360 m，应为金阳河的三级阶地。

杨达源等[8]研究认为，金沙江贯通以来的平均深切速率大约为25～30 cm/ka，近10×104a来深切速率大约为77～97 cm/ka，略有加快趋势。金阳县城段金阳河河床海拔在1 000 m左右，根据杨达源等[8]研究的金沙江深切速率，金阳河的切割深度估算约为250～300 m，按此估算，县城“阶地”面的海拔应在1 200～1 300 m左右，这与钻孔揭露的1 300～1 315 m的更新统堆积层顶面海拔是吻合的，也与杨达源等[8]在巧家发现的海拔910 m左右的古河道具有很好的对应关系。因此，从近现代河流的形成变迁来分析县城台地的成因是合理的，也进一步证明了金阳县城区台地实际为金阳河三级基座阶地，而非古滑坡堆积台阶。

2 区域地质构造特征分析

金阳县在区域构造上位于欧亚板块与印度次大陆板块相碰撞的缝合线附近，属扬子准台地西昌凉山隆褶区凉山小江断裂带，处于“川滇南北构造带”与“华夏式”构造的交接部位，为川滇黔桂板块中部，属金沙江断裂束，即小江断裂以东的波及范围。此构造单元恰处于贯穿我国中部的经向构造带南段，总体构造线方向与山川展布方向一致，构造形迹具有纵成带、斜成列、横隐散、总成弧的特征。根据张峰根等[10]对区域内南北经向构造带的研究，区内构造始于印支期，经过燕山期的发展，至喜马拉雅期才定型，第四纪以来仍有活动，至少经历了4次东西向挤压和4次东西向拉张交替作用，4场经向构造运动形成的新老构造体系迁就归并重接复合而形成现有的综合构造形态。根据张芹贵等[11]在峨边-金阳大断裂带内采集断层泥、断层碎屑物作电子自旋共振的测年(ESR)成果，测年结果均小于50×104a，表明中更新世以来断裂仍有活动，测年结果以15×104a为界分为两组，对应于中更新世、晚更新世，说明大断裂经历了中更新世和晚更新世两次再活动。以此说明，区域内构造体系自印支期至晚更新世，经历了反复的沉降、隆起、褶皱和断裂运动，最终形成了大量性质不同、规模不等，以近南北向发育为主的构造体系(图4)。

1.逆断层;2.正断层;3.平推断层;4.性质不明断层;5.背斜;6.向斜

峨边-金阳大断裂南起金沙江，经金阳向北止于峨边，全长约220 km，构造形迹呈波状弯曲，整体近南北走向，断裂带宽度一般约0.9～3.5 km，由2～6条近于平行的逆冲断层组成，主要表现为由西向东的脆性逆冲运动，金阳县城位于该大断裂南段。根据调查及EH4物理勘探成果，金阳县城区发育有金阳主断裂(F1)和金阳次断裂(F2)两条断裂构造(图5)。F1金阳主断层为逆断层，断面西倾，倾角70°～80°，铅直断距大于1 000 m，上盘寒武系、震旦系地层急剧抬升，大量出露于县城西侧的黑竹洛山山脉；F2金阳次断层为逆断层，断面东倾，倾角近70°，铅直断距大于300 m，下盘寒武系、震旦系地层急剧俯冲，上盘南沱组地层急剧上升而超覆于灯影组地层之上，该断层向北延伸于城北区域交汇于F1金阳主断层。根据物探及调查资料分析认为，在F1、F2两条断层的剧烈活动影响下，两断层间近300 m范围内软硬岩相间的岩体被严重破坏而形成破碎带，该破碎带受冲刷剥蚀形成古谷底或金阳河古河道，这从金阳河下游河段主要沿两条断层之间的破碎带发育可佐证。另外，钻孔在125 m埋深揭露到厚达22 m左右的粘性土夹少量砂砾层，这一地质现象进一步证明了县城区域存在埋藏型古谷底或金阳河古河道的可能性。因此，从县城区的构造发育特征分析，县城西侧的陡峻斜坡并不是古滑坡的后壁或滑床，而应该是F2金阳次断层的断层破裂面，现状42°左右的斜坡坡角远缓于70°的断层倾角，这只是断层面在长期的风化剥蚀中被改造了而已。

图5 EH4物探剖面

县城区的褶皱构造体系以近南北向发育为主要特征。县城以北为阿则洛背斜，南为觉梯背斜，西为波洛向斜，东为老寨子向斜，南北向的背斜褶皱被金阳断裂带强烈破坏与改造，金阳县城正处于这一破坏地段。受金阳断裂带的破坏改造和构造运动影响，县城区次级褶皱构造发育，体系复杂多变，但总体处于一向斜SE翼。该次级向斜发育于县城以西，北东仰起，南西段被金阳断裂切割，县城区域处于该向斜中段近SE翼。向斜SE翼主要由寒武系及震旦系地层组成，受金阳断裂带影响，岩层倾向倾角变化较大，但岩层优势倾向仍为NW，倾角介于24°～50°之间，县城区坡体总体为反向坡结构，发生大规模岩质滑坡的可能性不大。

3 地层结构特征分析

金阳县城及周边出露有震旦系、寒武系、奥陶系和第四系地层，志留系部分缺失，地层岩性众多，空间分布结构特征复杂，通过实测黑竹洛山至金阳河谷的典型剖面以完整地反映研究区的地质环境特征(图6)。从地质环境剖面中可看出，自西侧黑竹洛山脊至东侧金阳河谷，地层层序依次为寒武系、震旦系、奥陶系和寒武系。黑竹洛山体由寒武系及震旦系地层组成，寒武系及震旦系超覆于奥陶系之上，部分区域缺失了志留系地层，这是两期次的断层逆冲改造结果，总体地层结构符合区域层序结构。在金阳河谷两岸，特别是县城东侧的斜坡坡脚区域，出露的奥陶系及寒武系地层层序稳定，地层结构受断裂构造影响相对较小，岩性岩相总体稳定，符合区域地层层序和构造特征，在这些出露的岩体中未发现滑动破碎带、地层结构大规模混乱等扰动破坏现象，岩质斜坡整体稳定。县城西侧山体主要为震旦系灯影组白云岩组成，岩体结构较完整，坡体结构为硬质岩组成的反向坡，岩体发生大规模剪切破坏形成岩质滑坡的可能性小。

图6 金阳县城区地质环境剖面图

城区平台区第四系覆盖层厚达140 m以上，浅表层主要为全新统的崩坡积碎块石土，而中下部既有更新统时期的冲洪积卵石、砂砾及碎石夹层，也有崩坡积的碎块石层，冲洪积与崩坡积交替沉积特征明显，底部则为厚22 m左右的夹砂砾粘性土层。从物探、钻孔揭露情况看，台地内侧基岩埋深标高1 183 m左右，往台地外侧基岩埋深标高逐步上升，台地边缘区基岩埋深标高达1 220 m左右，岩土界面起伏变化大，但总体呈自西向东逐步升高的趋势，从而形成一内倾的岩土界面结构特征。从这一特殊的岩土界面结构和松散层沉积结构特征分析，笔者认为这是在F1、F2断层影响下，该区域岩体结构被破坏而变得碎裂薄弱，地表径流冲刷剥蚀形成金阳河古河道或古谷底，在长期的坡积、冲积沉积作用下而形成。

从县城区各类地层的成因及结构特征综合分析认为，县城区的基岩地层结构符合区域地质特征，无发生大规模岩质滑坡的条件，坡脚区域的岩体无高位岩质滑坡的撞击和动力效应特征，平台区松散堆积物的呈层交替沉积现象符合第四系地层的沉积规律特征，这些松散物质是更新统以来长时期沉积堆积的产物，而非岩质古滑坡堆积物。

钻孔揭露的松散堆积体结构总体呈中密至密实状态，土体内未发现软弱带，岩土界面倾角变化大，总体内倾。下伏基岩主要以灰岩、白云岩等硬质岩为主，夹页岩、泥灰岩、粉砂岩等软质岩，岩层倾向总体西倾，为反向坡，岩体中未发现连续贯通的外倾软弱结构面。根据岩土体结构特征及结构面特征综合分析，岩土体发生大规模整体变形失稳的可能性小，县城区岩土体现状整体稳定。

4 结论

金阳县城区地质环境条件复杂，属地质灾害高易发区。县城区地貌形态的演化形成与金沙江的演化变迁关系密切，地质构造对地貌形态及岩土空间分布结构特征起着显著的控制作用，复杂的地貌形态为金阳河切割冲刷、构造剥蚀等多因素综合作用的结果。县城区厚达140 m以上的松散堆积物具有一定的呈层堆积特征，其为坡积物、河谷冲积物在金阳河古河道或古谷底长期沉积的产物，而非古滑坡堆积物。综合县城区地貌形态的演化形成特征、地质构造发育特征及空间地层结构特征等地质环境条件，分析认为县城区整体非古滑坡堆积体，而是金阳河深切形成的三级基座阶地。县城整体处于金阳河三级基座阶地上、岩土体整体稳定这一新的认识，可作为修编城市总体规划和灾害防治的依据。